DE4011974C1 - Preventing spin of driven wheels of motor vehicle - detecting speed of rotation and/or acceleration of wheels and comparing with threshold values - Google Patents

Preventing spin of driven wheels of motor vehicle - detecting speed of rotation and/or acceleration of wheels and comparing with threshold values

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    • B60W2710/0644—Engine speed

Abstract

The method is applied to avoid the overspeeding of the driven wheels of a motor vehicle in which the speeds and/or acceleration rates of the wheels are determined and compared with given threshold values. If the speed of one wheel reaches a threshold value the drive to the wheel is reduced and if the speed of another driven wheel then reaches the threshold value, the drive to the second wheel is reduced and that to the first wheel increased. USE/ADVANTAGE - Controlling without braking stability of vehicle by matching threshold drive values to wheel speeds.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden eines Durch­ drehens der angetriebenen Räder eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegrifffs des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for avoiding a through rotating the driven wheels of a motor vehicle with the Features of the preamble of claim 1.

Ein solches Verfahren ist aus der EP 01 63 941 B1 bekannt. Bei der dort beschriebenen sogenannten ASR-Regelung wird bereits berücksichtigt, daß beim Vermeiden eines Durchdrehens der ange­ triebenen Räder eines Kraftfahrzeuges darauf geachtet werden muß, daß der Motor eine hinreichende Drehzahl erreicht und an­ schließend beim Regelvorgang nicht mehr unterschreitet. Hierzu wird dort vorgesehen, daß im Bereich kleiner Raddrehzahlen nur das zuerst Durchdrehneigung zeigende Rad geregelt wird und der Antrieb eines anderen, anschließend Durchdrehneigung zeigenden Rades solange unbeeinflußt bleibt, bis eine ausreichende Motor­ drehzahl erreicht ist.Such a method is known from EP 01 63 941 B1. At the so-called ASR control described there is already takes into account that when avoiding spinning the ange driven wheels of a motor vehicle to be taken care of must ensure that the engine reaches a sufficient speed and on closing no longer falls below during the control process. For this it is provided that only in the range of low wheel speeds the wheel showing the first spin is regulated and the Drive another, then showing skew The wheel remains unaffected until an adequate motor speed is reached.

Aus der DE 39 14 211 A1 ist es bekannt, eine Beziehung zwischen zwei durch ASR beeinflußten Antriebsrädern herzustellen und bei der ASR-Regelung die jeweiligen Drehverhältnisse dieser Räder zu berücksichtigen.From DE 39 14 211 A1 it is known to establish a relationship between to produce two drive wheels influenced by ASR and at the ASR control the respective rotational ratios of these wheels to consider.

Die Erfindung setzt sich das Ziel, ein Verfahren zum Vermeiden des Durchdrehens der angetriebenen Räder eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, bei dem unter Erreichung bzw. Einhaltung einer Motormindestdrehzahl ein Maximum an Antriebskraft von den Rä­ dern auf die Fahrbahn übertragen wird und eine gute Lenk- und Spurstabilität des Fahrzeuges erhalten bleibt.The invention aims to provide a method for avoidance of spinning the driven wheels of a motor vehicle to create, with the achievement or compliance with a Minimum engine speed a maximum of driving force from the Rä which is transferred to the road and a good steering and Track stability of the vehicle is maintained.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentan­ spruch 1 gekennzeichnet.The inventive solution to this problem is in the patent saying 1 marked.

Der Erfidung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß eine ver­ besserte ASR-Regelung mit verbesserter Antriebskraft ohne "Ab­ würgung" des Motors dadurch erreicht werden kann, daß auch das als zweites Durchdrehneigung zeigende Rad abgebremst wird und gleichzeitig aber das Bremsmoment des ersten bereits geregelten Rades wieder zurückgenommen wird, soweit die Erreichung bzw. Erhaltung einer vorgegebenen Motormindestdrehzahl dies erfor­ derlich macht. Statt durch Betätigung der Rad-Bremsen kann der erfindungsgemäße Regelalgorithmus auch durch entsprechende Be­ tätigung des Motors ausgeführt werden.The invention is based on the knowledge that a ver improved ASR control with improved driving force without "Ab choking "of the engine can be achieved in that the as a second spin tendency wheel is braked and but at the same time the braking torque of the first one already regulated Rades is withdrawn again, provided that the achievement or Maintaining a specified minimum engine speed requires this makes. Instead of using the wheel brakes, the control algorithm according to the invention also by appropriate Be operation of the engine.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, daß ein zuerst durchdre­ hendes Rad durch Abbremsung auf einem bestimmten Treibschlupf gehalten wird. Zeigt danach auch das zweite Antriebsrad des Fahrzeuges eine Durchdrehneigung, so wird auch dort die Bremse aktiviert, so daß auch dieses Rad in einen bestimmten Treib­ schlupf gerät, der deutlich unterhalb eines Durchdrehens der Räder ohne Kraftübertragung liegt. Stellen dabei beide Radge­ schwindigkeiten (also die Geschwindigkeiten der beiden ange­ triebenen Räder bei zwei Antriebsrädern) nicht sicher, daß die Motordrehzahl oberhalb eines Mindestwertes liegt bzw. beim An­ fahren diesen Mindestwert erreicht, wird das Bremsmoment des zuerst in eine ASR-Regelung eingetretenen Rades etwas redu­ ziert, so daß dieses Rad eine höhere Geschwindigkeit bekommt, die die Drehgeschwindigkeit des als zweites in eine ASR-Rege­ lung eingetretenen Rades aber nur dann übersteigt, wenn dies erforderlich ist, um die vorgesehene Mindestmotordrehzahl zu gewährleisten.According to the invention it is thus provided that a first spin wheel by braking on a certain traction slip is held. Then shows the second drive wheel of the If the vehicle has a tendency to spin, the brake is applied there too activated so that this wheel also in a certain driving slip device that is well below a spinning of the Wheels without power transmission. Make both wheels speeds (i.e. the speeds of the two driven wheels with two drive wheels) not sure that the  Engine speed is above a minimum value or at start drive reaches this minimum value, the braking torque of the wheel that has first entered an ASR control adorns, so that this wheel gets a higher speed, which is the rotational speed of the second in an ASR rain tion entered wheel only if this is required to increase the intended minimum engine speed guarantee.

Die Motordrehzahl kann direkt gemessen werden, was allerdings einen Aufwand hinsichtlich der zusätzlichen Verdrahtung, des erforderlichen Sensors und der Anpassung der Software erfor­ dert. Statt einer direkten Messung der Motordrehzahl läßt sich diese mit einer ABS-Anlage auch indirekt ermitteln durch Mes­ sung der Raddrehzahlen. Aus den Raddrehzahlen kann auf die Mo­ tordrehzahl geschlossen werden.The engine speed can be measured directly, but it is an effort in terms of additional wiring, the necessary sensors and software adaptation different. Instead of a direct measurement of the engine speed, determine this indirectly with an ABS system by measuring solution of the wheel speeds. From the wheel speeds, the Mo door speed are closed.

Auf diese Weise wird erreicht, daß beide Räder in einem ge­ steuerten Schlupfbereich laufen, in dem ein Antrieb erfolgt. Mittels der erfindungsgemäßen Schlupfregelung werden die Momen­ te und Drehzahlen der Räder und damit auch das Motormoment und die Motordrehzahl geregelt. Diese Regelung eignet sich insbe­ sondere auch für den Anfahrvorgang aus dem Stillstand des Fahr­ zeuges, in dem das sogenannte "Abwürgen" des Motors ein beson­ deres Problem ist. Die erfindungsgemäße Regelung beider ange­ triebener Räder des Fahrzeuges mit kleinen Drehzahlunterschie­ den ermöglicht eine hinreichende Vortriebskraft, die von beiden Rädern aufgebracht wird und zusätzlich noch genügend Seiten­ kraft, die je nach den Reibwertverhältnissen von einem oder beiden Rädern aufgebracht wird. Die erfindungsgemäße Regelung ermöglicht eine sehr schnelle Anpassung an Veränderungen der Straßenverhältnisse (Änderung des Reibbeiwertes der einzelnen Räder). Im Unterschied zu dem oben genannten Stand der Technik sieht die Erfindung nicht ein bestimmtes Rad vor, das zur Er­ reichung einer Motormindestdrehzahl in hohe Schlupfwerte ge­ trieben wird, sondern ermöglicht wahlweise eine Anpassung an die gegebenen Reibwertverhältnisse. Es kann das jeweils einen besseren Kraftschluß aufweisende Rad dazu verwendet werden, möglichst große Antriebskräfte auf die Fahrbahn zu übertragen, während das einen schlechteren Kraftschluß (schlechteren Haft­ beiwert) aufweisende Rad die Motormindestdrehzahl sicherstellt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Reibbeiwerte der Fahrbahn unter den Rädern sich ändern und ein Rad mit zu­ nächst besserem Reibbeiwert auf einen Untergrund gerät, der einen schlechteren Reibbeiwert zur Folge hat als unter dem an­ deren Rad.In this way it is achieved that both wheels in one ge controlled slip area in which a drive takes place. By means of the slip control according to the invention, the moments and speeds of the wheels and thus also the engine torque and regulated the engine speed. This regulation is particularly suitable especially for the starting process from a standstill stuff, in which the so-called "stalling" of the engine whose problem is. The inventive regulation of both driven wheels of the vehicle with small speed difference that enables sufficient propulsive power, that of both Wheels is applied and also enough pages force depending on the coefficient of friction of one or is applied to both wheels. The regulation according to the invention enables a very quick adaptation to changes in the Road conditions (change in the coefficient of friction of the individual Bikes). In contrast to the prior art mentioned above the invention does not provide a specific wheel that leads to the Er reaching a minimum engine speed in high slip values is driven, but optionally allows adaptation to  the given coefficient of friction. It can be one better traction wheel can be used to transfer the greatest possible driving force to the road, while a poorer grip (poorer detention wheel) ensures the minimum engine speed. This is particularly advantageous if the coefficient of friction the roadway under the wheels change and a wheel with too next better coefficient of friction gets onto a surface that has a worse coefficient of friction than below their wheel.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigenAn exemplary embodiment of the invention is described below the drawing described in more detail. Show it

Fig. 1 die Verläufe der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Ge­ schwindigkeiten der angetriebenen Räder eines Fahr­ zeuges über der Zeit; Figure 1 shows the curves of the vehicle speed and Ge speeds of the driven wheels of a driving tool over time.

Fig. 2 den Verlauf des Bremsdruckes an einem zuerst in eine Antriebsregelung eintretenden Rad über der Zeit;2 shows the variation of the brake pressure at a first entering in a drive control wheel over time.

Fig. 3 den Verlauf des Bremsdruckes an einem anschließend in eine Antriebsregelung eintretenden Rad über der Zeit; und Fig. 3 shows the profile of the brake pressure in a subsequently occurring in a drive control wheel over time; and

Fig. 4 den Verlauf der mittleren Motordrehzahl am Differen­ tialausgang über der Zeit. Fig. 4 shows the course of the average engine speed at the differential output over time.

In den Fig. 1 bis 4 sind alle Zeitskalen gleich, d. h. die in den Figuren dargestellten Meßwerte sind jeweils einander zuge­ ordnet.In Figs. 1 to 4 all time scales are equal, that the measured values shown in the figures are in each case mutually arranged.

Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich auf das Wesentli­ che des erfindungsgemäßen ASR-Algorithmus. Die Implementierung eines solchen Algorithmus mittels Software und die erforderli­ chen Steuereinrichtungen sind dem ABS- und ASR-Fachmann geläu­ fig und brauchen deshalb hier nicht im einzelnen dargestellt zu werden. The following description is limited to the essentials che of the ASR algorithm according to the invention. The implementation of such an algorithm using software and the required Chen control devices are familiar to the ABS and ASR specialist fig and therefore need not be shown here in detail will.  

In Fig. 1 ist die sogenannte Fahrzeuggeschwindigkeit mit Vfz bezeichnet. Parallel dazu ist ein Schwellwert bezüglich der Drehgeschwindigkeiten der angetriebenen Räder vorgegeben und in Fig. 1 mit gestrichelter Linie dargestellt. Die Ansprechschwel­ le für eine Antriebsregelung zur Vermeidung eines Druchdrehens der Räder bezüglich der Drehgeschwindigkeiten der angetriebenen Räder ist durch den Wert λ gegeben, die Ansprechschwelle liegt also bei Vfz + λ.In Fig. 1, the so-called vehicle speed is designated V fz . At the same time, a threshold value with regard to the rotational speeds of the driven wheels is specified and is shown in FIG. 1 with a broken line. The response threshold for a drive control to prevent the wheels from rotating with respect to the rotational speeds of the driven wheels is given by the value λ, so the response threshold is V fz + λ.

Mit V1 ist der Verlauf der Drehgeschwindigkeit eines angetrie­ benen Rades bezeichnet, das zuerst in eine Regelung eintritt, um sein Durchdrehen zu verhindern. Das Rad mit der Drehge­ schwindigkeit V1 zeigt also als erstes eine Durchdrehneigung.V 1 denotes the course of the rotational speed of a driven wheel which first enters a control system to prevent it from spinning. The wheel with the speed of rotation V 1 shows first of all a tendency to spin.

Gemäß Fig. 1 überschreitet die Drehgeschwindigkeit V1 zum Zeit­ punkt t1 den Schlupf-Schwellenwert Vfz + λ. Deshalb wird ge­ mäß Fig. 2 zum Zeitpunkt t1 der Bremsdruck p1 an diesem Rad er­ höht, um ein weiteres Ansteigen der Drehgeschwindigkeit dieses Rades zu begrenzen.Referring to FIG. 1, the rotational speed V 1 exceeds the time T 1 λ the slip threshold V + fz. Therefore, according to FIG. 2, the braking pressure p 1 on this wheel is increased at time t 1 in order to limit a further increase in the rotational speed of this wheel.

Gemäß Fig. 1 überschreitet die Drehgeschwindigkeit V2 des an­ deren angetriebenen Rades zum Zeitpunkt t2 den Schlupf-Schwel­ lenwert Vfz + λ. Es wird deshalb ab dem Zeitpunkt t2 der Druck p2 an dem die Drehgeschwindigkeit V2 aufweisenden Rad gemäß Fig. 3 erhöht, wobei gleichzeitig gemäß Fig. 2 ein Abbau des Bremsdruckes p1 am die Drehgeschwindigkeit V1 aufweisenden Rad durchgeführt wird. Dies ermöglicht, daß die mittlere Dreh­ zahl n des Motors gemäß Fig. 4 oberhalb eines vorgegebenen Min­ destwertes nmin bleibt. Dabei ist der Motor eingekuppelt. Der Schwellwert bezüglich der Motordrehzahl, bei dessen Unter­ schreitung ein Abbau des Bremsdruckes an einem Rad (wie in Fig. 2 im Anschluß an den Zeitpunkt t2 für den Druck p1 gezeigt ist) durchgeführt wird, ist in Fig. 4 mit gestrichelter Linie darge­ stellt und mit nmin + λ eingezeichnet. Der Bremsdruck p1 am Rad mit der Drehgeschwindigkeit V1 wird also im Anschluß an den Zeitpunkt t2 deshalb abgebaut, weil die mittlere Motordrehzahl den in Fig. 4 gestrichelt gezeichneten Schwellenwert unter­ schritten hat. Würde die Motordrehzahl diesen Schwellenwert nicht unterschritten haben, so wäre es nicht erforderlich, den Bremsdruck p1 im Anschluß an den Zeitpunkt t2 abzubauen.Referring to FIG. 1, the rotation speed V 2 exceeds 2 of the slip-smoldering lenwert V λ at the driven wheel at the time t + fz. The pressure p 2 on the wheel having the rotational speed V 2 according to FIG. 3 is therefore increased from the point in time t 2, the braking pressure p 1 on the wheel having the rotational speed V 1 being reduced simultaneously according to FIG. 2. This enables the average speed n of the motor according to FIG. 4 to remain above a predetermined minimum value n min . The engine is engaged. The threshold value with respect to the engine speed, at which the brake pressure on a wheel is reduced (as shown in FIG. 2 following the time t 2 for the pressure p 1 ) is shown in FIG. 4 with a broken line represents and plotted with n min + λ. The brake pressure p 1 on the wheel at the rotational speed V 1 is therefore reduced after the time t 2 because the average engine speed has fallen below the threshold value shown in dashed lines in FIG . If the engine speed had not fallen below this threshold value, it would not be necessary to reduce the brake pressure p 1 after the time t 2 .

Zum Zeitpunkt t3 überschreitet die Motordrehzahl n gemäß Fig. 4 wieder den Schwellenwert nmin + λ, weshalb anschließend wie­ der gemäß Fig. 2 der Bremsdruck p1 am die Drehgeschwindigkeit V1 aufweisenden Rad aufgebaut wird. Beide Räder befinden sich nun wieder in abgebremsten Zustand, so daß eine beim Stand der Technik noch vorhandene starke Asymmetrie der Antriebskräfte zwischen den Rädern vermieden ist.At time t 3 exceeds the engine speed n in Fig. 4 again the threshold value n, λ min + why then as shown in FIG. 2, the brake pressure p 1 on the rotational speed V 1 having wheel is built up. Both wheels are now in the braked state again, so that a strong asymmetry of the driving forces between the wheels that is still present in the prior art is avoided.

Zum Zeitpunkt t4 unterschreitet die Drehgeschwindigkeit V2 die Schlupfschwelle Vfz + λ, woraufhin an diesem Rad mit dem Ab­ bau des Bremsdruckes p2 gemäß Fig. 3 begonnen wird.At time t 4 , the speed of rotation V 2 falls below the slip threshold V fz + λ, whereupon the build-up of the brake pressure p 2 according to FIG. 3 begins on this wheel.

Zum Zeitpunkt t5 fällt auch die Geschwindigkeit V1 des anderen Rades unter die Schlupfschwelle Vfz + λ, woraufhin der ASR- Regelcomputer auch an diesem Rad einen Druckabbau einleitet.At time t 5 , the speed V 1 of the other wheel also falls below the slip threshold V fz + λ, whereupon the ASR control computer also initiates a pressure reduction on this wheel.

Aufgrund des Druckabbaues beginnen die Räder wieder schneller zu drehen und die beiden angetriebenen Räder überschreiten zu den Zeitpunkten t6 bzw. t7 wiederum die Schlupfschwelle Vfz + λ. Gemäß den Fig. 2 und 3 werden für die einzelnen Rädern zu diesen Zeitpunkten wiederum Antriebsreduzierungen durch Druckaufbau in den zugehörigen Bremsen durchgeführt, um ein Durchdrehen zu verhindern usw.Due to the pressure reduction, the wheels start to turn faster again and the two driven wheels again exceed the slip threshold V fz + λ at times t 6 and t 7 . According to FIGS. 2 and 3, drive reductions are again carried out for the individual wheels at these times by building up pressure in the associated brakes in order to prevent spinning, etc.

Claims (2)

1. Verfahren zum Vermeiden eines Durchdrehens der angetriebe­ nen Räder eines Kraftfahrzeuges, bei dem die Drehgeschwindig­ keiten (V1, V2) und/oder die Drehbeschleunigungen der Räder ermittelt und mit vorgegebenen Schwellwerten (Vfz + λ) eines ersten Parameters (Vfz) verglichen werden, um bei Überschreiten eines solchen Schwellwertes (Vfz + λ) den Antrieb an einem Durchdrehneigung zeigenden Rad zu reduzieren, wobei auch die Drehzahl (n) des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges als zweiter Parameter ermittelt und mit einem Motordrehzahlschwellwert (nmin + λ) verglichen wird, um das Ergebnis dieses Vergleichs als zusätzliches Kriterium für die Antriebssteuerung der Räder heranzuziehen, so daß eine Unterschreitung einer vorgegebenen Mindestmotordrehzahl (nmin) verhindert wird, wobei dann, wenn die Drehgeschwindigkeit (V1) und/oder die Drehbeschleunigung eines ersten Rades den oder die vorgegebenen Schwellenwert(e) (Vfz + λ) des oder der ersten Paramter(s) (Vfz) erreicht, zu­ nächst an diesem ersten Rad eine Antriebsminderung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß - auch im Falle der Unterschreitung des vorgegebenen Motordreh­ zahlschwellwertes (nmin + λ) dann, wenn die Drehgeschwindig­ keit (V2) und/oder die Drehbeschleunigung eines zweiten Rades den oder die vorgegebenen Schwellenwert(e) (Vfz + λ) des oder der ersten Parameter(s) (Vfz) überschreitet, auch an diesem zweiten Rad eine Antriebsminderung durchgeführt wird, jedoch die Antriebsminderung des ersten Rades im Falle der Unter­ schreitung des vorgegebenen Motordrehzahlschwellwertes (nmin + λ) reduziert wird.1. Method for avoiding spinning of the driven wheels of a motor vehicle, in which the rotational speeds (V 1 , V 2 ) and / or the rotational accelerations of the wheels are determined and with predetermined threshold values (V fz + λ) of a first parameter (V fz ) are compared in order to reduce the drive at a wheel showing a tendency to spin when such a threshold value (V fz + λ) is exceeded, the speed (n) of the drive motor of the motor vehicle also being determined as a second parameter and with a motor speed threshold value (n min + λ ) is compared in order to use the result of this comparison as an additional criterion for the drive control of the wheels, so that an undershoot of a predetermined minimum engine speed (n min ) is prevented, when the rotational speed (V 1 ) and / or the rotational acceleration of a first Rades the predetermined threshold (s) (V fz + λ) of the first parameter (s) (V fz ) err calibrated, a drive reduction is carried out next to this first wheel, characterized in that - even if the engine speed falls below the specified engine speed threshold value (n min + λ) when the rotational speed (V 2 ) and / or the rotational acceleration of a second one Wheel exceeds the predetermined threshold value (s) (V fz + λ) of the first parameter (s) (V fz ), a drive reduction is also carried out on this second wheel, but the drive reduction of the first wheel in the case of undershoot the predetermined engine speed threshold (n min + λ) is reduced. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmin­ derung der Räder durch Einwirkung auf ihre Bremsen durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the drive min change the wheels by acting on their brakes becomes.
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